在生物新課標下開展探究活動的研究

(廣東省廣州開發區中學 510730)

在新一輪國家基礎教育改革中，生物學課程標準遵循的課程理念是：“面向全體學生，提高生物科學素養，倡導探究性學習”。新教材中安排了形式多樣的科學探究活動，主要包括理解科學探究和發展科學探究能力兩方面。理解科學探究包括：讓學生體驗科學探究是獲取科學知識、認識世界的重要途徑之一，意識到提出問題是科學探究的基礎，它可以通過觀察、實驗、調查等多種途徑來獲得事實和證據，又需要推理和判斷，與人交流和合作等。發展學生的科學探究能力包括：提出問題的能力、作出假設的能力、制定計劃的能力、實施計劃的能力、得出結論的能力、表達和交流的能力。課程標準把科學探究列為內容標準中十大主題的首位，并在整個教材中安排了形式多樣的科學探究活動，目的是讓學生參與和體驗科學探究的一般過程，力圖改變學生的學習方式，自主體驗科學過程與科學方法，提高生物科學素養，突出學生的主體地位。在人教版義務課程標準的四冊教材中，共設立了29個探究活動(表1)，怎樣才能開展好這些活動，真正實現課標的要求?筆者根據近4年的教學經驗，認為成功開展探究活動需從以下4個方面著手。

1 開展探究活動的準備

課程標準將科學探究列為一個主題，目的是強調教師應積極提供機會讓學生親自嘗試和實踐，并將科學探究的內容標準盡可能滲透到各主題的教學活動中。新教材依據這一課程理念，安排了較多的課內外的探究活動，如探究、進一步探究、課后調查、制作等。但是，對于初中學生而言，怎樣自主地開展探究活動是一個難題。學生不能擺脫過去的學習方式，開展探究活動時過度依賴教師的指導，缺乏主動性，甚至會等教師給結論，達不到新課標的要求。教師該怎樣結合學生的特點，成功開展探究活動，真正改變學生學習方式，使他們學會科學探究的技能和方法呢?

1．1教師要重視探究活動的開展

生物學是一門以實驗為基礎的自然學科，實驗不僅能鍛煉學生的實踐能力，更能激發學生的探索興趣和創新精神，是學生獲得生物知識的重要途徑。長久以來，初中學生對生物學習有興趣的根源在于做實驗，而課改前大部分實驗的內容與形式老套，與學生的需求有差距。學生大多是被教師牽著鼻子做實驗，失去了自主性和探究的好奇心，不利于創新。新教材將一部分實驗作為探究活動來設計，安排在講授有關概念和理論之前，讓學生通過自主探究，得出結論，獲得對相關知識的理解。這種改變有利于創新精神的培養，有利于形成實事求是的科學態度，已成為學生體驗科學的新模式。而且探究活動的形式多樣，探究的過程和方法由學生一手掌握，充滿挑戰性。教師一定要重視探究活動的開展，精心準備，有效地推動學生自主學習，培養創造性思維和科學探究能力，達到新課標的要求。

例如在探究“饅頭在口腔中的變化”前，教師先布置學生回家感受一下咀嚼饅頭時會有何味道，思考饅頭在口腔里經過牙齒的咀嚼和舌的攪半后有無變化，模擬探究時能用什么來代替它們的作用，比比誰的想法有創意。這樣明顯讓學生體會到教師對這個探究活動的重視程度，激起了學生的學習興趣，在課前精心準備，為成功開展探究活動奠定基礎。

1．2教師要引導學生作充分的準備

改變學生的學習方式，變被動為主動，發揚學習的自主精神，形成勤于動手、樂于探究的好習慣是每一位生物教師想要實現的目標。學生作為探究活動中的主體，教師要引導其作充分的準備。首先要引導其明確每一次探究活動的目的。每一個探究活動都有不同的側重點，有的要求學生體驗科學探究的一般過程，有的探究活動需要通過實驗收集證據，重點在如何控制變量和設計對照上，有的重在設計合理的實驗裝置上。教師只有讓學生明確教學目標，學生才會有的放矢，達到要求。其次教師要引導學生重視探究過程而不是探究的結論，因為提供給初中學生進行探究的題目，科學上早有定論的。教師組織學生開展探究活動時還要注意讓他們體驗和感悟科學的思想觀念、科學家研究自然所用的方法，同時獲取知識。只有明確這一點，學生才會注重每一個探究步驟，細心體驗，注重小組內的表達和交流，實事求是，不急于求結論。再次教師要引導學生做好充分的課前預習，根據探究目標，設計好切實可行的探究計劃，尤其對探究的對象要有一定的了解，充分想象計劃實施過程中可能出現的問題，做好應對準備，同時做好組內的分工，如組內誰負責觀察、記錄、監測、描述等。只有這樣，在真正實施探究方案時，才會有條不紊，行之有效。

例如在探究“植物對空氣濕度的影響”中，我重點是培養學生學會如何處理數據，因此在探究活動開展之前，先布置學生充分思考課本布置的幾道思考題，尤其對數據處理這一部分，怎樣取值，為什么要選平均數來比較，我在之前已和學生一起探討過，達成共識，因此探究進展得十分順利，所得的數據符合探究中提出的假設。

2 探究活動過程中的技巧

探究活動是以學生活動為主，它的一般過程是從發現問題、提出問題開始的。

然后學生根據已有的知識和生活經驗，嘗試著對這一問題的答案作出假設，接著設計探究的方案，包括選擇材料、設計方法步驟等，然后按照探究方案進行探究，得到結果，再分析所得結果與假設是否相符，從而得出結論。并不是所有的問題都能通過一次探究得到正確的結論。因此，在得出結論后，學生還需要對整個探究過程進行反思，甚至需要多次重復的探究。每一個探究活動都有不同的側重點，都會針對某一環節進行訓練，教師在指導學生開展探究時要有的放矢。最理想的探究活動開展應該是從設計、實施到交流、小結完全由學生做主。

2．1 精心設計好探究活動的方案

探究是要訓練學生發現和提出問題。在探究活動的6個步驟中，活動方案的設計要緊緊圍繞提出的問題和假設來進行，它是聯系問題和結論的重要途徑。沒有切實可行的實驗設計，一切科學探究都難以得出可靠的結論。因此，精心的設計是取得探究活動成功的關鍵。教師在指導學生設計活動方案時，是存在相當的困難的，如探究應提供的資料和創設的情景，只能用文字、圖片、數據來表示，它的生動性、具體性以及和學生的距離都不理想，教師可以將要學習的新知識化作若干問題，為學生創設情境，明確目的；還要引導學生充分考慮計劃實施過程中可能出現的種種問題，做好準備。針對探究內容涉及的生物材料或生物與環境狀況難以適應學校、地區的差別，教師還可以根據自身的實際情況，對某些步驟進行修改，以利于更好地開展探究活動。

例如安排在七年級上冊的第一個探究活動——“光對鼠婦生活的影響”，此實驗的主要目的是讓學生了解探究的一般過程，并且體會控制實驗變量和設置對照實驗的重要性。既然光照是這個探究中的惟一變量，學生在設計方案時要利用實驗材料中的玻璃板和紙板創設陰暗和明亮兩種環境，而保持其他條件不變。鼠婦個體小，爬行速度快，容易死亡，教師要啟發學生在設計時充分考慮實驗對象的這些特點，如該怎樣保存，怎樣準確統計數目，減少誤差等，提高探究的成功率。

2．2嘗試合作學習的探究模式

探究活動是讓學生學會在實驗中探究，在探究中實驗，不斷地產生問題、提出問題、解決問題。初中學生思維活躍，求知欲強，有一定獨立學習的能力。但為了集思廣益，互相交流、互相促進，探究活動需嘗試合作學習的探究模式。在我校初中的班額偏大的情況下，多數活動時采取分組來進行的。這種模式旨在使學生在問題情境下，通過個人自學(包括教師提供的資料、圖片、模型、實驗材料等)、小組內交流討論(互幫互助，共同掌握)、小組間交流評價(小組代表發言，全體學生參與評價)等活動，獲得對知識的主動構建。教師要組織、引領學生在課堂中參與學習討論，在爭論中相互質疑問難，在互幫互助中學會傾聽別人的意見，學會表達自己的觀點，學會分享共同的成果。在合作中每個學生都有自己的任務與角色，以個體促進整體，有效地將部分操作化繁為簡，擴大了學生成功的機會，滿足了其歸屬和尊重的需要，有利于他們良好的個性心理品質的養成。教師應注意的是：合作小組的組建應考慮到組內各成員性別的比例、興趣取向、成績水準、交往能力和守紀狀況等方面的差異，在教學策略上有計劃地將小組成員編為A、B、C、D……在不同的探究活動中承擔的任務進行互換，如操作的、設計的、記錄的、完成報告的等角色互換。又或者經過一段時間后，教師將小組重新編排。對于表現水平較差的學生，教師應給與特別的關愛和幫助，創造適于他發展的條件機遇。教師在指導學生展開組內或班內討論時，要強調學生之間的互相尊重，允許存在不同意見，多鼓勵學生的新發現、新見解或提出新一輪的探究問題。

例如在“探究種子萌發的條件”這個活動中，學生通過熱烈的討論而創設的問題情景的涉及面很廣，包括低溫、高溫、缺水、缺少空氣等不同的環境條件，通過合理的分工，每一位組員負責觀察和思考某一環境條件對萌發造成的影響，再經過小組內的發言和討論，學生們基本形成了正確的結論。通過合作學習獲取成功激活了學生的成就感和積極性，使每一位學生體驗到了科學研究的過程，感悟科學方法，培養科學探究能力。

2．3重視探究技能的掌握，規范操作

探究活動的成功，與學生的操作技能是否熟練和規范密切相關。它不僅直接影響到科學探究的質量，而且也影響著學生生物科學素養的提高。因此，教師在組織學生開展科學探究活動時，一定要重視基本技能的規范化訓練。根據“生物課程標準”中提出的要求，教材中安排了觀察、發現和提出問題、作出假設和推理調查、實驗設計和操作、收集和分析資料等技能、方法的訓練和指導。這些訓練和指導要貫穿在每一次的探究活動中。對于一些活動的關鍵步驟，教師注意要求學生創造性地提出自我見解，共同商榷。其中觀察是科學探究的一種基本方法，學生在觀察時要有明確的目的，要掌握正確的觀察方法，還要有良好的觀察習慣。教師不僅要通過問題的形式讓學生明確觀察目的，更要引導學生通過觀察來發現問題、提出問題，從而養成積極思考的好習慣。如在借助放大鏡、顯微鏡等儀器進行觀察時，要訓練操作的規范，更要讓學生懂得遵守操作規范的重要性，從而提高學生進行規范操作的自覺性。在觀察的基礎上，再組織學生進行互相討論，交流看法和體會，讓學生在熱烈的討論中進發出思維的火花。

例如在探究活動“采集和測算空氣中的塵埃粒子”中，需要用顯微鏡數出全部塵埃粒子數，課本建議使用五點取樣法。本來用顯微鏡計數難度就比較大，現在還要求用五點取樣，學生們可是傷透了腦筋。為保證探究活動的順利進行，我先在課堂上安排了關于五點取樣法的講解和模擬操作，讓每一位學生都體驗一下假設的情境，這樣學生們大體掌握操作技能，節約了課堂上開展探究活動的時間，而且效果不錯。

2．4充分利用資源，課內外結合

教材安排的主要探究活動要求在課內完成的，即占有一定的課時。但有一些課內的活動也需要課外用適當的時間才能堅持完成，如種子萌發條件的探究、種子發芽率的測定，必須堅持數天，而體驗栽培和管理一種植物的全過程，更需要數月的艱辛，否則又如何親身體驗到呢?像這些探究活動，教師應給學生一定的選擇性，不一定每一位學生都要做。教師可以引導學生充分利用資源，在課余時間里收集資料，解決疑難、像利用圖書館、互聯網等；或者設立一些開放式的實驗室，讓學生繼續探究，反復操作。教師可以開展校外、課外的實踐活動，組織學生到野外，田間去接觸實際、接觸社會、接觸大自然以擴大視野，提高學生的動手能力，幫助學生更好地理解并掌握書本知識。

例如在每個初一年級，第一周里我都會帶領學生認真地走一遍進校園，認識校內動植物，認識每種植物的葉型、葉序；對初二年級的學生我鼓勵利用他們飼養小蝌蚪，觀察它的身體變化，了解青蛙的發育史；學生把理論知識應用到實踐中，又通過實踐豐富了課堂的所學，使生物教學更全面，更具實際意義。

3 注重探究活動的評價

新課程倡導“立足過程、促進發展”的課程評價體系，教師應關注學生的全面發展、個體的進步和多方面的發展潛能，建立多元主體共同參與的評價制度。開展探究活動重在促使學生積極參與探究過程，體驗科學方法和技能。因此教師要改變過去從實驗報告或活動結果來評價學生的方式，而轉向對學生生命及其終身發展的整體關懷。評價時教師應注重過程，終結性評價與形成性評價相結合，實現評價中心的轉移；要強調參與與互動、自評與他評相結合，實現評價主體的多元化。

3．1 關注形成性評價，實現評價中心的轉移

關注結果的終結性評價是面向“過去”的評價，而關注過程的評價是面向“未來”、重在發展的評價。探究活動重在參與，只有關注參與過程，評價才能深入學生發展過程的進程，及時了解學生在發展中遇到的問題、所作的努力以及獲得的進步。也只有在關注過程中，教師才能有效地幫助學生形成積極的學習態度、科學的探究精神，才能注重學生在學習過程中的情感體驗、價值觀的形成，實現“知識與技能”、“過程與方法”以及“情感、態度與價值觀”的全面發展。教師在進行探究活動評價時可將形成性評價與終結性評價的比例設為60％與40％，實現評價中心的轉移。在設計評價內容依據時，教師必須從探究活動完成的結果、態度、能力、方法、過程等方面多向考慮，體現具體、全面的評價理念，還要考慮評價方法的可操作性和學生心理的認同性。

3．2 多方評價讓學生在探究活動中體驗成功的喜悅

多方評價即包括自我評價、小組評價、教師評價，甚至家長評價，這樣的多方評價使傳統的被評價者成為了評價主體中的一員，加強了學生間的平等、民主、互動。在這種學生主動參與評價的過程中，促進了學生的自我反思、自我提高、自我發展；在相互溝通協商中，增進了雙方的了解和理解，易于形成積極、友好、平等和民主的評價關系。自我評價是充分發揮學生在評價中的主體作用，這是學生自我認識、自我激勵、自我反思、自我調整的過程。通過評價，學生體驗到成功的喜悅，同時能反思自己的不足并加以改進，起到了揚長避短的作用。小組評價重點考察個人在合作小組的表現，包括收集資料、推理、判斷并做出結論的過程中所作的貢獻。教師評價是根據具體的教學目標，系統地收集學生在探究活動中的信息，主要從以下3方面進行評價：對學生在科學探究過程中的方法和能力的評價；對科學態度、情感、價值觀的評價；對科學、技術、社會關系認識的評價。家長評價主要是對那些需要課外時間才能完成的探究活動進行評價。

4 強調探究活動的反思和延伸

通過開展探究活動，學生把自己獲得的初步認識交流，討論爭辯，各抒己見，互相啟發補充，形成總結報告。教師要重視評價探究活動總結報告的撰寫和交流，這可以培養學生的文字描述、數字表格計算、繪示意圖或曲線圖等能力，有條件的還可以鼓勵學生通過攝影、錄像來使報告更生動，進一步挖掘學生的潛能，發展個性?；顒咏Y束后教師還要繼續激發學生的思維活動，對整個活動進行反思，總結自我表現，歸納整理思緒，將零散的知識系統化、條理化，體現知識的內在聯系，促進科學實驗技能、技巧的提高。對于每一位學生提出的質疑甚至是錯誤的見解，教師都應樂意傾聽，引導其繼續探究，實現自我超越。這種注重過程而甚于注重結果有利于學生求異、求活，大膽創新，有利于將探究不斷延伸，繼續開展一些值得學生探究、適于學生探究的后續活動，實現探究的不斷延伸，與科學、技術、社會相關聯，充分體現學生獲取知識的自主性和創造性，符合新課標的要求。

例如在“探究酒精及煙草浸出液對水蚤心率影響”活動中，學生通過探究基本得出結論：酒精和香煙對人體的神經系統有害，會危害人體健康。這時我繼續引導學生：在我們的生活中還有那些材料可以用來試驗一下呢?這時學生對自己的日常生活中經常食用的物品一一回憶，對可樂、咖啡、茶等提出質疑，我鼓勵有興趣的學生繼續一探究竟，滿足他們的好奇心，體驗探究的快樂。

新課標下的生物探究活動注重培養學生研究、探索、創造的科學態度和方法，是學生學習方式的一大轉變。教師要精心設計一個讓學生感到無憂無慮的空間，一個可以探索、表達、分享思想的自我完善空間，來創造意義建構、知識建構的領地。教師指導學生開展活動時要重在傾聽、贊賞和鼓勵，融知識傳授、技能訓練和培養科研能力為一體，努力使每一位學生都參與其中，勇于探索，廣開思路，大膽嘗試。這種全新的學習方式也促使教師增強責任心，具備更淵博的知識，做到更細致的備課，采取科學有效的教學策略。在活動中應遵循3個原則：①少灌輸驗證，多啟發探討；②少指責壓制，多寬容引導；③少包辦限制，多激勵創新。學生通過開展探究活動，形成自覺主動的學習方式，全面發展知識、能力、情感、態度與價值觀，在探究中獲得喜悅，在探究中不斷提高。

初中生物學開展探究活動，順應了新一輪課程改革的發展潮流，不但使學習形式多樣化，而且還促進了學生學習的全面發展和教師的專業發展。因此，探究活動的深入開展，必將對學生的學習行為和教師的教學行為產生深遠的積極影響。

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